Un equipo de astrónomos involucrados en el experimento Telescope Array (TA) en el desierto occidental de Utah, EE.UU., registraron un rayo cósmico de energía ultra alta (UHECR) que impactó rápidamente a través de la atmósfera terrestre.
Posteriormente, científicos de la Universidad Metropolitana de Osaka confirmaron el suceso. El potente rayo cósmico fue bautizado como partícula «Amaterasu», en honor a la diosa sintoísta del Sol que creó Japón, cuyo nombre significa «La gran divinidad que ilumina el cielo».
El segundo rayo cósmico de mayor energía registrado
Hasta ahora, se han observado más de 30 rayos cósmicos de energía ultraalta, este, es el segundo rayo más poderoso de la historia.
La gran mayoría de los rayos cósmicos normales transportan 1 exaelectronvoltio (EeV) de energía, pero Amaterasu transportaba un potente nivel de energía de 244 EeV (o 2,4 x 1020 electronvoltios). El suceso activó 23 detectores dentro del Telescope Array, que comprende un total de 507 detectores de superficie (con un área de detección efectiva de 700 kilómetros cuadrados) y se extendió a lo largo de 48 kilómetros cuadrados.
El rayo cósmico más energético fue detectado en 1991, cuando los astrónomos captaron la llamada partícula «Oh-My-God» o «Oh-Dios mío», con energías aún más impresionantes de 320 EeV.
¿Qué es un rayo cósmico?
Los rayos cósmicos son partículas subatómicas de alta energía que viajan por el espacio a una velocidad cercana a la de la luz. Técnicamente, un rayo cósmico es simplemente un núcleo atómico formado por un protón o un grupo de protones y neutrones.
La mayoría se originan en el Sol, pero otros provienen de objetos fuera de nuestro sistema solar. Cuando estos rayos chocan contra los niveles superiores de la atmósfera terrestre, se fragmentan en lluvias de otras partículas (tanto con carga positiva como negativa).
Fueron descubiertos por primera vez en agosto de 1912, por el físico austriaco Victor Hess, mediante una serie de ascensos en un globo de hidrógeno para medir la radiación en la atmósfera con un electroscopio.
Hess descubrió que la tasa de ionización era tres veces mayor que la tasa al nivel del mar, refutando así una teoría contraria de que esta radiación provenía de las rocas de la Tierra.
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El descubrimiento en 1991 de la partícula «Oh-Dios mío» desafió esa teoría predominante, golpeando la atmósfera de la Tierra a una velocidad muy cercana a la de la luz y aparentemente viajando desde la dirección de la constelación de Perseo en el hemisferio norte. Los astrónomos no han visto algo igual desde entonces, aunque han detectado docenas de eventos que califican como UHECR durante las décadas siguientes.
Un enigma cósmico
Al igual que la partícula «Oh Dios mío», los científicos no pudieron rastrear la nueva partícula hasta una fuente con suficiente energía para haberla producido.
“Las partículas tienen tanta energía que no deberían verse afectadas por los campos magnéticos galácticos y extragalácticos. Deberíamos poder señalar de dónde vienen en el cielo”, dice el físico John Matthews de la Universidad de Utah y miembro de la colaboración Telescope Array.
Parece provenir de una región desierta del universo conocida como vacío cósmico o vacío local, donde no hay nada obvio de dónde pueda haberse originado; es una zona deshabitada del espacio que bordea la Vía Láctea.
Los científicos creen que se producen en circunstancias energéticas, como supernovas y colisiones estelares. Las fuentes menos energéticas, como las estrellas (incluido el Sol), producen rayos cósmicos de menor energía, pero los más poderosos están resultando más difíciles de precisar.
Por ello, los científicos se han comprometido a continuar su investigación con el experimento Telescope Array. También participan en un experimento mejorado, conocido como TAx4, que promete cuatro veces la sensibilidad de la configuración actual.
Junto a los observatorios de próxima generación y un poco de suerte, estos avances ayudarán a realizar una investigación más detallada sobre el origen de esta enigmática partícula extremadamente energética.
Referencias: Science Alert.
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